基于DM365的視頻編碼器的硬件設計
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視頻輸出部分：DM365內嵌ARM微處理器，該處理器核心功能是對數據流進(jìn)行轉發(fā)，外接存儲器模塊、以太網(wǎng)模塊、串口模塊等。ARM先完成壓縮數據的RTP、UDP、IP封裝，然后經(jīng)過(guò)MAC成幀，最后通過(guò)以太網(wǎng)控制器PHY完成數據包的發(fā)送。此外ARM還負責解析接收數據，對PC機發(fā)來(lái)的相關(guān)參數命令進(jìn)行轉發(fā)，進(jìn)行相應的運算設置(視頻壓縮碼率、幀率等)，通過(guò)串口實(shí)現對外設的控制(云臺控制器、鏡頭等)，通過(guò)GPIO對報警輸入輸出的處理等等。
2 模塊設計
2．1 視頻音頻輸入模塊
在DM365上有VPFE接口，能支持多種格式的視頻輸入格式。系統實(shí)現1路高清視頻輸入，高清A／D轉換芯片采用TVP7002。TVP7002能實(shí)現R／Pr、C／Y、B／Pb信號的數字轉換，轉換率高達165 MHz，在很多高清數字視頻環(huán)境中被使用，分辨率高達1080P。DM365通過(guò)IIC總線(xiàn)對其配置，對TVP7002內部寄存器進(jìn)行適當配置，可以處理720P分辨率的視頻源，A／D以后的視頻數據從TVP7002數字視頻口輸出到DM365的VPFE。系統同時(shí)提供高清數字視頻輸入接口，HDVICP協(xié)處理器可以在1 280X720P30的格式下提供H．264標準的視頻編碼或解碼，而MJCP協(xié)處理器除了支持JPEG標準，還可以在1 920x1 080P24的格式下提供MPEG-4的視頻編碼或解碼。
系統實(shí)現1路LINEIN和立體聲輸出通過(guò)AIC23實(shí)現，DM365通過(guò)IIC總線(xiàn)對其配置，AIC23連接在DM365的MCBSP口。DM365的MCBSP被用作雙向數據通道，所有的音頻數據流都通過(guò)此通道傳輸，并支持不同的數據格式。
2．2 以太網(wǎng)模塊
系統含有I路10／100M網(wǎng)絡(luò )接口，DM365內帶MAC控制器，在EMAC接口外接一片以太網(wǎng)PHY芯片，PHY采用RTL8201，RTL8201與DM365的MII接口相連。DM365通過(guò)MDIO接口實(shí)現對RTL8201寄存器的配置及控制，其他握手信號依次連接，通過(guò)上拉下拉電阻對RTL8201進(jìn)行適當的配置(設置PHY地址等)，RTL8201在上電初導入這些配置信息，并進(jìn)行相應的工作。在RTL8201的時(shí)鐘接口外接一個(gè)25 MHz晶體，作為RTL8201的時(shí)鐘源。RTL8201外接網(wǎng)絡(luò )變壓器，進(jìn)行信號隔離，通過(guò)RJ45連接到網(wǎng)絡(luò )。
2．3 存儲、USB、串口、RTC、報警模塊
系統提供1路USB接口，支持OTG模式和HOST模式，支持USB2．0 High Speed(480 Mb／s)、Full Speed(12 Mb／s)，可設置的FIFO。DM36 5片載USB Controler和USB PHY，通過(guò)相關(guān)配置完成其初始化，在USB上可以外接USB-SATA硬盤(pán)等外設。
系統外接DDR2 SDRAM和NAND Flash作為片外存儲器，通過(guò)設置BTSEL[2：0]為000來(lái)選擇啟動(dòng)方式為NANDFlash BOOT模式。DM365的AEMIF接口可以支持NANDFlash和NOR Flash，因為NAND Flash存儲容量大，價(jià)格便宜，本設計選用NAND Flash。
DM365提供了專(zhuān)門(mén)的DDR2控制接口，16位數據線(xiàn)，14位地址線(xiàn)和3根塊選擇信號，可以支持256 MByte的存儲空間，系統選用DDR2 SDRAM芯片K4T1G164QQ。
DM365有2個(gè)UART接口，系統外接兩路串口，一路RS232，用做調試，一路RS485外設進(jìn)行通訊(云臺鏡頭等)。并通過(guò)GPIO提供2路開(kāi)關(guān)量報警輸入和2路開(kāi)關(guān)量報警輸出，報警輸入通過(guò)光藕來(lái)實(shí)現，當報警信號輸入時(shí)，光藕導通，輸出低電平至DM365 GPIO，當沒(méi)有報警信號輸入時(shí)，光藕截止，輸出高電平至DM365 GPIO，DM365通過(guò)檢測GPIO電平來(lái)判斷報警輸入信號的有無(wú)，報警輸出通過(guò)控制繼電器的開(kāi)合來(lái)實(shí)現。系統還通過(guò)IIC擴展了一路RTC。
系統通過(guò)外部晶體為DM365提供24 MHz時(shí)鐘輸入，DM365內部PLL來(lái)產(chǎn)生模塊時(shí)鐘。
2．4 電源部分
系統提供5 V電源輸入接口，通過(guò)電源轉換芯片提供+1．35 V、+1．8 V和+3．3 V的電源。其中1．35 V和1．8 V采用TPS62040DGQ產(chǎn)生。TPS62040DGQ是TI公司推出的一款高效率低紋波的DC-DC芯片，其輸出電壓通過(guò)電阻進(jìn)行調節。3．3 V電壓采用TPS5430實(shí)現，其最高輸入電壓可以達到36 V，最大提供3 A的電流。
對系統的上電順序是：先給內核上電(1．35V)，然后對PLL等模塊上電(1.8V)。即先通過(guò)TPS5430得到3.3V的電源，然后通過(guò)TPS62040DGQ產(chǎn)生1．35 V，通過(guò)1．35 V連接到另一片TPS62040DGQ的EN上1．8 V，產(chǎn)生1．8 V以后，通過(guò)開(kāi)關(guān)管導通先前產(chǎn)生的3．3 V，3．3 V最后加載到DM365上。產(chǎn)生下電順序與上電順序相反。
3 結束語(yǔ)
為測試設計是否達到預定要求，對系統性能進(jìn)行了較為完備的測試，選用了多種高清視頻輸入源在不同的環(huán)境中進(jìn)行測試，有測試運動(dòng)快慢及劇烈程度的畫(huà)面，有測試黑自圖像效果的全黑與全白，還有測試亮度等級的階梯圖案等。
實(shí)驗結果表明，系統能實(shí)時(shí)的進(jìn)行編碼，解碼圖像畫(huà)面清晰流暢，沒(méi)有馬賽克以及動(dòng)畫(huà)現象，沒(méi)有曝光過(guò)度、人像曝光不足、偏色、曝光和白平衡不準確等問(wèn)題，色彩鮮艷，亮度分明?？朔藰藴是逦缺O控系統中存在的不足。
此設計方案經(jīng)濟使用，符合設計初衷，在可視電話(huà)、高清監控系統、車(chē)載監控領(lǐng)域有廣泛的市場(chǎng)前景。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/166028.htm
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